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Tuned driving of piezoelectric resonators: impedance matching

  • José Luis Pons Rovira [1] Árbol académico ; José Francisco Fernández Lozano [2] ; Marina Villegas García [2] ; María Pilar Ochoa Pérez [2] ; Ramón Ceres Ruiz [1] Árbol académico ; Leopoldo Calderón [1] ; Eduardo Rocón de Lima [1] Árbol académico
    1. [1] Consejo Superior de Investigaciones Científicas

      Consejo Superior de Investigaciones Científicas

      Madrid, España

    2. [2] Instituto de Cerámica y Vidrio

      Instituto de Cerámica y Vidrio

      Madrid, España

  • Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 45, Nº. 3, 2006 (Ejemplar dedicado a: Electrocerámica), págs. 178-183
  • Idioma: inglés
  • DOI: 10.3989/cyv.2006.v45.i3.301
  • Títulos paralelos:
    • Sintonización de resonadores piezoeléctricos: Ajuste de impedancia
  • Enlaces
  • Resumen
    • español

      La operación óptima de un resonador piezoeléctrico requiere de la adaptación de impedancia eléctrica entre el circuito de excitación y el propio resonador. La falta de adaptación se traduce en una pobre transmisión de potencia desde el excitador hasta el resonador, lo que a su vez se traduce en calentamiento y pérdida de eficienca en la operación. Las características morfológicas de la tensión de excitación (amplitud, frecuencia y fase) también quedan afectadas por esta falta de adaptación.

      Este artículo analiza el diseño óptimo de la etapa de potencia de un circuito eléctrico de excitación para resonadores piezoeléctricos. Se trata la caracterización electromecánica del resonador y, en base a ésta, la adaptación de impedancias entre circuito y resonador. La contrastación experimental se ha llevado a cabo con un resonador bien estudiado en la literatura: un motor ultrasónico.

    • English

      For optimal operation of piezoelectric resonators, the electrical impedance of electronic drivers and the resonator itself must be matched. Lack of matching results in a non smooth transmission of electrical power between the drive and the load which, in turn, leads to heating and poor efficiency. The rest of properties of the driving voltage (frequency, amplitude and phase) are also affected by this mismatch. This paper presents the optimal design of power drivers for piezoelectric resonators. This approach is based on a first stage of electro-mechanical experimental characterization. This first step sets the basis for an impedance matching process. The approach has been experimentally validated on a well known piezoelectric resonator: the ultrasonic motor.

  • Referencias bibliográficas
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